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Carregado porEduardo Nicola F. Zagari
ICC-06 Periféricos - Introdução
O documento aborda a introdução e funcionamento de periféricos de computadores, detalhando tipos de dispositivos de entrada e saída, como teclados, digitalizadores, scanners e impressoras. Também discute a memória secundária, suas características e mecanismos de acesso. Além disso, menciona a importância dos dispositivos na interação entre usuários e sistemas computacionais.
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Semelhante a ICC-06 Periféricos - Introdução
ICC-06 Periféricos - Introdução
- 1.
- 2. Introdução • Computador: – CPU – Memória Principal – Canais de Entrada e Saída • Periféricos: dispositivos (externos ou não) conectados ao computador – Dispositivos de entrada e saída – Dispositivos de armazenamento secundário Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 2
- 3. Dispositivos de Entrada •Convertem a informação de entrada em sinais elétricos que o computador pode utilizar, armazenar e processar. • Podem ser: – Manuais – Automáticos Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 3
- 4. Dispositivos de EntradaManual • Teclado • Digitalizador: – mesa digitalizadora ou mesa gráfica, digitalizador de imagem ou dispositivo de varredura manual • Telas ou superfícies sensíveis ao toque • Canetas luminosas ou eletrônicas • Alavanca, bastão e/ou botão de controle - joystick, paddle • Mouse ou dispositivo para apontar e posicionar • Reconhecimento de voz Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 4
- 5. Teclado • Mais comum(padrão) • Porém, lento! • Inconveniente para inserir dados gráficos e movimentar o cursor na tela. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 5
- 6. Digitalizadores • Para entradade dados na forma gráfica e imagens em geral • Dois tipos: – mesas digitalizadoras ou mesas gráficas – digitalizador de imagem ou dispositivo de varredura manual Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 6
- 7. Mesas Digitalizadoras ouMesas Gráficas • Dispositivos para criar e manipular imagens • Possuem uma rede de fios embutidos na sua superfície; a interseção desses fios corresponde aos pontos elementares - pixels - da tela ou monitor de vídeo • A imagem ou desenho criado sobre a mesa é digitalizada Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 7
- 8. Digitalizador de Imagemou Dispositivo de Varredura Manual • Em vez de uma caneta, usa uma lente ou outro objeto para executar a varredura manual de um desenho • Digitaliza a imagem armazenando todos os pontos pelo seu nível de brilho, transparência ou opacidade • Existem programas capazes de analisar os dados armazenados e reconhecê-los quando o seu conteúdo for formado por caracteres alfanuméricos Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 8
- 9. Telas ou SuperfíciesSensíveis ao Toque • São representadas na tela retângulos correspondentes às opções, que podem estar relacionadas com um menu, funções e operações em geral, ou ainda reproduzirem partes do teclado ou outro dispositivo de entrada – Infravermelho – Pressão – Capacitivas Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 9
- 10. Canetas Luminosas ouEletrônicas • Quando usadas para entrada de dados na forma gráfica, se comporta como um digitalizador que utiliza a tela do monitor do sistema no lugar de uma mesa digitalizadora. • Utiliza os mesmos princípios que as telas sensíveis ao toque, mas funciona com uma caneta que apresenta na ponta um mecanismo sensível à luz, bem mais preciso que o dedo. • Portanto, uma combinação de digitalizador com tela sensível ao toque. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 10
- 11. Alavanca, Bastão e/ouBotão de Controle • Podem ser encontrados com muitas combinações de bastões e de botões, desde botões tipo liga/desliga até os que podem ser girados, como nos paddles, para controlar a posição horizontal ou vertical do cursor na tela. • O bastão ou alavanca, quando movimentado, gera dados analógicos correspondentes às coordenadas X-Y • O dispositivo converte esses movimentos em pontos ou linhas de um plano - a tela do sistema. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 11
- 12. Mouse ou Dispositivopara Apontar e Posicionar • Seus movimentos controlam a posição do cursor na tela. Deslocando o mouse, o cursor se desloca na mesma direção na tela e uma tecla na parte superior do mouse quando pressionada, indica que a posição desejada está assinalada. • A utilidade do mouse está associada com o software que o utiliza, podendo criar nova e avançada interface com o usuário Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 12
- 13. Sistemas de Reconhecimentode Voz • A voz humana, ou qualquer outro som, é uma onda mecânica. Esta onda é facilmente transformada em sinais elétricos (processo piezoelétrico - eletricidade obtida de um cristal sob pressão). • O sinal elétrico pode ser digitalizado, isto é, transformado em sinais digitais. • Como saída: – pela codificação da voz – pela sintetização da voz Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 13
- 14. Dispositivos de Entradasde Dados Automáticos • Dispositivos de Entrada/Saída: Unidade de Disco Unidade de Fita Modem - Modulador/Demodulador • Dispositivos de Varredura Ótica - Scanners: Leitora de caractere ótico - OCR Leitora de código de barras • Leitora de cartão perfurado (obsoleto) • Leitora de fita perfurada (obsoleto) • Sensores Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 14
- 15. OCR - OpticalCharacter Recognition • Permitem a leitura de caracteres de forma e orientação fixas – alguns permitem que os caracteres a serem reconhecidos sejam programados para poder reconhecer impressos com tipos de letras não pré-programadas. • A grande diferença entre o dispositivo de varredura manual e a leitora de caractere ótico é que o dispositivo agora varre toda a folha de forma automática, como numa máquina copiadora. • OCR versus fac-símile (dispositivo de varredura automático que digitaliza a imagem ou informação armazenando-a para processamento ou transmissão) – A diferença é que o fac-símile digital não reconhece o que digitalizou, isto é, só realiza a primeira parte do processo OCR que, além de digitalizar, reconhece os caracteres alfanuméricos impressos. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 15
- 16. Sensores • “Olhos dosistema" para aquisição de dados através da capacidade de codificar um evento físico em dados inteligíveis pelo computador. • Coletam uma seqüência contínua de dados analógicos que alimentam um conversor analógico/digital e que, por sua vez, alimenta o computador • Outros tipos de sensores são as células fotoelétricas, sensores de pressão, microfones (sensores de som), câmaras de vídeo para reconhecimento de imagem. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 16
- 17. Leitora de códigode barras • Podem ser: – manuais usando os chamados wands - uma espécie de caneta que é passada manualmente sobre o código – automáticos como nos scanners de varredura automática por raios laser (produtos no supermercado) ou magnéticos (cheques). Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 17
- 18. Dispositivos de Saída • Convertem sinais elétricos internamente armazenados no computador em formas úteis externamente – Dados: caracteres alfanuméricos arranjados na forma de dados. – Texto: palavras, números e outros símbolos arranjados na forma de texto. – Imagens: gráficos e figuras. – Som: voz e música. – Digital: formas que outro sistema pode ler. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 18
- 19. Dispositivos de Saída •Dispositivos de Entrada/Saída: Modem Unidade de Disco Unidade de Fita • Dispositivos de Saída Temporário/Volátil: Monitores de vídeo • Dispositivos de Saída Permanente: Impressoras Traçadores de gráficos, plotters Cartão ou fita perfurada (obsoletos) Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 19
- 20. Monitores de Vídeo •Voláteis • Resolução: pixels • Duas técnicas básicas: – bit map: um setor da memória é reservado para o vídeo e armazena os caracteres e/ou imagens que são geradas ponto a ponto, ou – character map: utiliza um conjunto de caracteres e símbolos armazenados em ROM Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 20
- 21. Monitor Monocromático • UmCRT monocromático é basicamente um tubo de vidro selado com três elementos principais: – um canhão de elétrons – um sistema de deflexão ou yoke – uma tela quase plana recoberta com fósforo • Monitor usa uma interface chamada controlador de vídeo – comanda a voltagem do canhão de elétrons (que determina a intensidade do brilho obtido na tela) – sincroniza o sistema de placas defletoras (horizontal e vertical). • As informações que serão mostradas são armazenadas na forma de bit map numa área de memória RAM chamada frame buffer. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 21
- 22. Monitor Colorido • Existem3 canhões: um para luz vermelha, outro para verde e outro para azul – as outras cores são criadas variando-se a intensidade destas três • A principal diferença entre os monitores compostos (televisores comuns) e os RGB está na forma como os canhões são controlados (estes usam sinais distintos para controlar cada um dos canhões) Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 22
- 23. Telas Planas • Trêstecnologias básicas: – LCD - Liquid Cristal Display - cristal líqüido, – Eletroluminescência e – Gás Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 23
- 24. Impressoras • Tipo deinterface: – Paralela - Centronics ou Dataproducts. – Serial - RS 232C. – Outros - Current Loop, HP-IB, IEEE-488, etc. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 24
- 25. Impressoras • Modo deImpressão: – Quantidade impressa: • Serial - um caractere por vez: uni ou bidirecional e procura otimizada, qualidade próxima carta, velocidade nominal em CPS e rendimento: 40/90 % • Linear ou de linha - uma linha por vez - LPM. • Uma folha por vez - Páginas Por Minuto - PPM. • Mecanismo de impressão: – Impacto: serial ou linear. – Não-impacto: jato de tinta, térmica, laser e eletrostática. • Tipos de caracteres impressos: – Completos: margarida (Daisy-Wheel) - obsoletas, lineares, laser e eletrostática. – Por matriz de pontos (agulhas) - matricial. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 25
- 26. Impressoras • Recursos: – Tipos de caracteres: ASCII, maiúscula/minúscula, especial, expandido, comprimido, etc. – Funções e caracteres por linha (80/132, 132/240). – Capacidade gráfica (matriciais) e número de cópias (1a 6) – Impressão a cores: jatos de tinta e matriciais. – Tipo de papel: • formulário contínuo; rolo; largura variável, folha solta. – Alimentação do papel: • velocidade de avanço; tração e/ou fricção. • papel solto/envelopes; alimentação manual ou automática. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 26
- 27. Traçadores de Gráficos,Plotters • Dispositivos que literalmente desenham, com canetas especiais de diversas cores e/ou espessuras, em papel com dimensões que variam com o modelo, cobrindo desde o tamanho A4 até A0. • Os modelos mais sofisticados têm uma precisão muito elevada. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 27
- 28. Saída Sonora • Osom ou sinal audível pode ser produzido por computadores de diversas maneiras. – A maioria dos micros possui um alto-falante interno para gerar sinais sonoros, principalmente de alerta. – a mais fascinante envolve a voz humana, caso do reconhecimento e sintetizador de voz. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 28
- 29. MEMÓRIAS SECUNDÁRIAS (OU AUXILIARES) • Memórias semicondutoras, usadas para implementação de Memória Principal de computadores, permitem armazenamento de até alguns milhares de Kilobytes. • A capacidade pode ser aumentada ligando diversos circuitos integrados em paralelo. • Em qualquer sistema digital com alguma sofisticação, capacidades de armazenamento da ordem de milhares de Megabytes são muitas vezes necessárias. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 29
- 30. Hierarquia de memóriaquanto ao tempo de acesso • Dados e informações necessários imediatamente são mantidos em memória de tempo de acesso curto (memória principal). • À medida que estes dados e informações são usados e não são mais necessários, nova informação é transferida da memória de tempo de acesso longo (memória de massa) para posições da memória de tempo de acesso curto (memória principal), previamente ocupadas pela informação descartável. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 30
- 31. TIPOS DE MEMÓRIAQUANTO AO TEMPO DE ACESSO • Memória Principal: – 100's/10's nanosegundos (10-9 s) • Memória de Massa : – Disco magnético: 10's milisegundos (10-3 s) – Fita magnética: segundos Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 31
- 32. Meios de armazenamentoem massa e Tipos de mecanismo de acesso • Fita magnética em rolos, cassetes e cartuchos de fita magnética e discos magnéticos. – compostos por uma fina camada de material magnético depositado sobre um meio de suporte. Os bits são armazenados pela magnetização de pequenas regiões no meio magnetizável em uma direção para representar um 0 lógico e na outra direção para 1 lógico. Os grandes méritos deste armazenamento de massa são que barateia substancialmente o custo por bit de memória e oferece uma memória não volátil. • Os mecanismos de acesso (gravação e/ou leitura) da memória de massa podem ser seqüenciais ou de acesso direto. – As memórias de acesso seqüencial são as que utilizam cartão perfurado, fita de papel perfurada e fita magnética.Todas as demais, na maioria discos, são memórias auxiliares de acesso direto. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 32
- 33. TIPOS DE MEMÓRIAAUXILIAR ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Tecnologia/Tipos | Características ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Papel Perfurado: | Cartão | Cartão perfurado, ultrapassado. Fita | Fita de papel perfurada, ainda utilizada em alguns equip. industriais e telex. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Magnética: | Discos: | Discos magnéticos Flexível | Disquete, disco flexível, floppy disk, camada magnética sobre plástico. Baixo custo, baixa durabilidade, confiabilidade moderada Rígido | Disco rígido: camada magnética sobre metal Winchester | Disco rígido selado (fixo) Removível | Disco rígido removível, um ou vários discos montados, disk pack Cartucho | Disco rígido selado em cartucho removível Fitas: | Carretel | Fita magnética. Baixo custo. Uso: backup Cartucho | Fita usada para backup de winchester usadas para micros e mainframes ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Ótica: | Disco ótico, disco compacto, CD (compact-disc). Alcançam grande densidade de gravação, não se desgastam. Pode ser ROM ou R/W. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 33
- 34. Memórias de acessoseqüencial • Fita Magnética – mecanismo de armazenamento por magnetização suportada por uma fita plástica longa e flexível – Velocidade apropriada: • para escrever os bits com a densidade apropriada e para assegurar que a saída durante a leitura seja de nível apropriado, a leitura e a escrita devem ser feitas somente quando a fita estiver se movendo com a velocidade apropriada Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 34
- 35. Memórias de acessodireto • Discos Magnéticos – a informação é armazenada em trilhas concêntricas – por causa da geometria circular do disco, ele pode ser mantido girando constantemente mesmo quando não se processa leitura ou escrita. – a rotação do disco causa a presença de uma fina camada de ar que gira junto com o disco devido ao atrito viscoso entre o disco e o ar. O formato da cabeça é tal que esta camada de ar mantém a cabeça separada do disco alguns décimos de mícron, esta separação evita o desgaste do disco e da cabeça. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 35
- 36. O Disco Flexível •No sistema de disco flexível, o disco e a cabeça fazem contato como a fita e a cabeça em um sistema de fita. – Mais baratos do que os rígidos • Para permitir um manuseio conveniente e para proteger os discos da poeira, de arranhões etc, eles são permanentemente selados em uma capa plástica chamada cartucho, de modo que o conjunto se parece com um disco fonográfico selado em sua capa. • O disco gira dentro do cartucho Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 36
- 37. Disco Rígido • Sistemade armazenamento de alta capacidade • Não volátil • O HD é muito diferente de um disquete comum, sendo composto por vários discos empilhados que ficam dentro de uma caixa lacrada, pois, como os discos giram a uma velocidade muito alta, qualquer partícula de poeira entre os discos e a cabeça de leitura causaria uma colisão que poderia danificar gravemente o equipamento. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 37
- 38. Disco Rígido • Osdados são gravados em discos magnéticos, chamados em Inglês de “Platters”, compostos de duas camadas – disco metálico, geralmente feito de ligas de alumínio – recoberto por material magnético Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 38
- 39. Disco Rígido • Paraler e gravar dados no disco, usamos cabeças de leitura eletromagnéticas (“heads” em Inglês) que são presas a um braço móvel (“arm”), o que permite o seu acesso a todo o disco. • Um dispositivo especial, chamado de atuador, ou “actuator”, coordena o movimento das cabeças de leitura. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 39
- 40. Trillhas e Setores •Para organizar o processo de gravação e leitura dos dados, a superfície dos discos é dividida em trilhas e setores. – As trilhas são círculos concêntricos, que começam no final do disco e vão se tornando menores conforme se aproximam do centro. Cada trilha recebe um número, que permite sua fácil localização. A trilha mais externa recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. – Para facilitar ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que são pequenos pedaços onde são armazenados os dados, sendo que cada setor guarda 512 bytes de informações. Um disco rígido atual possui entre 150 ou 300 setores em cada trilha (o número varia de acordo com a marca e modelo), possuindo em torno ou 3000 trilhas. • Para definir o limite entre uma trilha e outra, assim como onde termina um setor e onde começa o próximo, são usadas marcas de endereçamento, pequenas marcas com um sinal magnético que orientam a cabeça de leitura, permitindo à controladora do disco localizar os dados desejados. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 40
- 41. Pratos e Faces •Um HD é formado internamente por vários discos empilhados. • Assim como num disquete, podemos usar os dois lados do disco para gravar dados, cada lado passa então a ser chamado de face. Em um disco rígido com 2 discos por exemplo, temos 4 faces. – Como uma face é isolada da outra, temos num disco rígido várias cabeças de leitura, uma para cada face. – Apesar de possuirmos várias cabeças de leitura num disco rígido, elas não se movimentam independentemente, pois são todas presas à mesma peça metálica, chamada braço de leitura. – Para acessar um dado contido na trilha 982 da face de disco 3 por exemplo, a controladora do disco ativa a cabeça de leitura responsável pelo disco 3 e a seguir ordena ao braço de leitura que se dirija à trilha correspondente. • Não é possível que uma cabeça de leitura esteja na trilha 982, ao mesmo tempo que outra esteja na trilha 5631 por exemplo, justamente por seus movimentos não serem independentes. • Este é o motivo da divisão dos discos também em cilindros. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 41
- 42. Cilindros • Já que todas as cabeças de leitura sempre estarão na mesma trilha de seus respectivos discos, deixamos de chamá-las de trilhas e passamos a usar o termo cilindro. • Um cilindro nada mais é do que o conjunto de trilhas com o mesmo número nos vários discos. • Por exemplo, o cilindro 1 é formado pela trilha 1 de cada face de disco, o cilindro 2 é formado pela trilha 2 de cada face, e assim por diante. • Em essência, quando falamos em trilhas e cilindros, estamos usando nomes diferentes para falar sobre a mesma coisa. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 42
- 43. DENSIDADE • Para criar um disco rígido de maior capacidade, podemos usar mais discos, usar discos maiores, ou aumentar a densidade de gravação dos discos. • A maneira mais eficiente de aumentar a capacidade dos discos rígidos é justamente aumentar a densidade dos discos magnéticos. Aumentar a densidade significa conseguir gravar mais dados no mesmo espaço físico. Podemos ter então mais trilhas no mesmo disco e cada trilha pode passar a ter mais setores, permitindo gravar mais dados num disco do mesmo tamanho. • Porém, aumentando a densidade dos discos surgem vários problemas. Diminuindo o espaço ocupado por cada bit no disco, enfraquecemos seu sinal magnético. Precisamos então de uma mídia de melhor qualidade, para que os dados possam manter-se estáveis no disco. Também precisamos desenvolver uma cabeça de leitura muito mais sensível, assim como aperfeiçoar os mecanismos de movimentação dos braços de leitura. • Apesar destas dificuldades, os fabricantes têm conseguido desenvolver incríveis tecnologias, que estão permitindo aumentar assustadoramente a densidade dos discos, permitindo que além de discos mais velozes, tenhamos uma queda vertiginosa no preço por Megabyte. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 43
- 44. FORMATAÇÃO • Para podermosusar o disco rígido, devemos primeiramente formatá-lo. Formatar significa dividir logicamente o disco em setores endereçáveis, permitindo que os dados possam ser gravados e posteriormente lidos de maneira organizada. • Existem dois tipos de formatação: a formatação física, ou formatação de baixo nível, e a formatação lógica. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 44
- 45. Memórias Flash • Os Pen drives ou Drives Flash Memory são unidades portáteis que utilizam as memórias Flash, tipo de memórias inventada pela Toshiba nos anos 80 que permitem que os dados continuem gravados mesmo sem a corrente elétrica. • Existem dois tipos de memórias Flash: – NOR Flash: Memória com acesso no nível de Byte aleatório. Aconselhada para uso em Telefones celulares, armazenamento da BIOS em computadores e dispositivo de redes. – A memória NOR permite, através de acessos aleatórios, recuperar dados tão pequenos quanto um único byte, esta tecnologia é excelente nas aplicações nas quais os dados são recuperados ou gravados aleatoriamente. – NAND Flash: Memória com acesso aos dados no Modo de página. Aconselhada para uso em PDAs, câmeras digitais, dispositivos MP3 etc e armazenamento Industrial – A memória NAND foi inventada após a Flash NOR. Grava e lê no modo serial, tratando os dados em tamanhos de blocos pequenos ("páginas"). A Flash NAND recupera ou grava os dados como páginas simples, mas não pode recuperar bytes individuais como a flash NOR. Devido a tecnologia, a flash NAND consegue acomodar mais capacidade de armazenamento em um molde de igual tamanho ao flash NOR. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 45
- 46. Memórias Flash • Die-Stacking:Muitos fabricantes de semicondutores usam a técnica “die-stacking (empilhamento de moldes)” para dobrar a capacidade do chip de memória flash. Após o processo de fabricação wafer do semicondutor, eles cortam o “molde” de silício da memória flash e, em seguida, anexam ou empilham dois moldes juntos. • Multi-Level: Em geral, os chips de memória flash NAND e NOR armazenam o valor de um bit (um ‘0’ ou um ‘1’) em cada célula. Nas tecnologias flash multi nível três (3) ou mais valores são armazenados em cada célula. A Intel Corporation lançou a flash NOR StrataFlash™ e a AMD lançou a NOR MirrorBit™. Outros fabricantes de semicondutores também têm tecnologias próprias de célula multi nível. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 46
- 47. O CD • Consistem de três camadas: uma camada superior (à qual se aplica um rótulo contendo informações que identificam o CD), uma fina camada intermediária de composição metálica e uma camada inferior feita de plástico transparente. É a camada metálica que confere aos CDs o seu brilho característico. Ao microscópio, vê-se que ela contém uma enorme quantidade de "valetas" (pits, em inglês) de mesma largura, mesma profundidade e comprimentos diferentes. Essas valetas estão alinhadas e formam uma longa trilha espiral que se estende das proximidades do orifício central do CD até quase a sua borda. • A leitura dos dados codificados num CD é feita com um feixe de luz produzido por um laser. O feixe de luz é orientado perpendicularmente à superfície do CD em rotação, atravessa a sua camada inferior e atinge a camada metálica, sendo por ela refletido. O mecanismo de controle do drive ajusta a rotação do CD e o deslocamento do laser de tal forma que a trajetória do feixe de luz acompanha a trilha espiral. A cada reflexão gerada pelos trechos horizontais da trilha, a luz refletida é enviada através de lentes para um detetor, sendo contabilizada como um bit 0. Toda vez que o feixe de luz sai de uma valeta ou entra numa valeta, mudam as características da luz refletida e a transição é reconhecida como um bit 1. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 47
- 48. O CD Introdução àCiência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 48
- 49. O DVD • A estrutura interna dos DVDs é semelhante à dos CDs, consistindo em três camadas, sendo a intermediária a refletora. No entanto, os DVDs podem também ser fabricados com outros formatos, em que variam tanto o número de camadas refletoras (uma ou duas) quanto as possibilidades de leitura de dados (apenas um lado do disco ou ambos). – Assim, é possível ter quatro formatos de DVDs: camada única/leitura única, camada única/leitura dupla, camada dupla/leitura única, camada dupla/leitura dupla. • Na gravação de dados, as características da trilha espiral de valetas nos DVDs são bastante diferentes. O comprimento mínimo das valetas é cerca de metade do correspondente nos CDs. Além disso, a espiral é mais fechada: a distância entre um ramo da espiral e o vizinho é bem menor. Com isso, a espiral se torna mais longa e, portanto, capaz de armazenar muito mais dados: no mínimo 4,7 GB, podendo atingir 17 GB no formato camada dupla/leitura dupla. A codificação de dados também é diferente. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 49
- 50. CD e DVD Introduçãoà Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 50
- 51. Interfaces • Circuitos quecontrolam a operação que conecta os equipamentos periféricos ao computadar. Estas interfaces podem estar contidas em vários lugares: – em uma placa acoplável à placa mãe através de um slot de barramento de expansão ou controle; – inserida nos circuitos da placa mãe (on-board); – em um conjunto de circuitos compartilhando cabos e conectores. • Cada periférico possui compatibilidade com uma determinada interface. • Existem interfaces que são específicas para determinados dispositivos, como, por exemplo, a placa de rede, placa de vídeo e placa de fax. • Por outro lado, existem também placas que podem conter diversas interfaces, voltadas a vários tipos de periféricos. Por exemplo, a placa Super IDE controla vários tipo de dispositivos, possuindo interface para 2 drives, 2 interfaces para disco rígido, 1 interface paralela, 2 interfaces seriais e 1 interface para joystick. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 51
- 52. Barramentos • Barramento local- Faz a conexão entre microprocessador e memória • Barramento ISA - Este barramento é formado pelos slots de 8 e 16 bits existentes nas placas de CPU, e também é usado internamente nessas placas, para a comunicação entre o microprocessador e determinados dispositivos da placa de CPU, como a interface de teclado, controladores de interrupção, timers e diversos outros circuitos. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 52
- 53. Barramentos – Apesar de ser considerado lento para os padrões atuais, o barramento ISA ainda é muito utilizado. – Mesmo as mais modernas placas de CPU possuem slots ISA de 16 bits, nos quais podem ser conectados diversos tipos de placa, para os quais a transferência de 8 MB/s é satisfatória. – Podemos citar as placas fax/modem, placas de som e placas de rede. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 53
- 54. Barramentos • Barramento PCI:Ao desenvolver o microprocessador Pentium, a Intel criou também um novo barramento. – Opera com 32 ou 64 bits – Apresenta taxas de transferência de até 132 MB/s, com 32 bits – Possui suporte para o padrão PnP (Plug and Play) Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 54
- 55. Interfaces • RS-232C – Padrão recomendado pela EIA (Electronic Industries Association) para transmissão de dados entre computadores, por meio de portas seriais. As portas seriais compatíveis com o padrão RS-232C, em computadores pessoais, são ligadas, rotineiramente, a scanners, mouses, modens externos e impressoras. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 55
- 56. Interfaces • SCSI – Small Computer System Interface (Interface para Computador de Pequeno Porte) – Trata-se de interface acoplada à placa mãe por meio de um barramento de múltiplo fim, isto é, capaz de receber diferentes dispositivos (disco rígido, CD-ROM, scanner, impressora), conforme o modelo de barramento presente: ISA, PCI AGP (para vídeo, monitor), MR (para modem). Na maior parte dos casos, a interfacd SCSI está contida em uma placa, mas pode, também, fazer parte dos circuitos da placa-mãe. Em virtude da alta velocidade, discos rígidos SCSI são recomendados para máquinas destinadas a serem servidoras de redes. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 56
- 57. Interfaces • IDE – Integrated Drive Electronics (Dispositivos Eletrônicos Integrados) – Padrão de interface que oferece alto desempenho a baixo custo para os discos rígidos. Na maioria dos casos, fica incorporada à placa mãe do computador, transferindo para o mecanismo do disco a maior parte dos circuitos de controle e dispensando, assim, uma placa controladora, com o que economiza um slot de expansão. Interfaces IDE podem ser utilizadas por unidades de disquetes, discos rígidos, CD-ROM, DVD, ZipDrive. Algumas melhorias foram acrescentadas, dando origem à EIDE (Enhanced IDE), também on-board, que contém dois conectores, em cada um dos quais se inserem dispositivos periféricos variados. Discos IDE são mais correntemente utilizados em virtude de seu custo, até quatro vezes menor do que o de um SCSI. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 57
- 58. Interfaces • USB - Universal Serial Bus – o padrão USB permite que sejam conectados até 127 equipamentos em cada micro com velocidades de transmissão de 1,5; 12 Mbps ou 480 Mbps. Tudo isso sem a necessidade de desligar o computador (hot-swap) para fazer as ligações e com o reconhecimento automático dos aparelhos adicionados. – A proposta do novo padrão é substituir a infinidade de conectores diferentes empregados nos computadores atuais. Uma rápida olhada em um microcomputador típico revela não menos que cinco encaixes diferentes, entre portas seriais, paralelas, ligações para teclado, mouse, joystick e outros acessórios. Em pouco tempo, o USB pode substituir todos eles. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 58
- 59. FireWire • Barramento serialde altíssimo desempenho que proporciona a conexão de diversos equipamentos. • Sua idéia é parecida com a do USB: possui uma interface simples capaz de receber até 63 dispositivos, como drives de discos, câmeras digitais, televisão digital, computadores, etc. • Como no USB, não é necessário inicializar a máquina para detectar os dispositivos FireWire conectados, já que os mesmos são também detectados no ato de sua conexão física, em tempo de execução de aplicativos • Os produtos FireWire atuais podem operar a uma taxa de 50 Mbps, contra 1,5 Mbps do USB (na época). Apesar de revisões da especificação USB já permitirem taxas maiores, o FireWire não parará por aí: deverá atingir brevemente, com o auxílio de fibras especiais ou comunicação sem fio ("wireless"), velocidades de 800 a 3.200 Mbps. Introdução à Ciência Introduç da Computação Computaç Eduardo Nicola F. Zagari 59